« Transition énergétique » : chronique d’un échec inévitable

Depuis que la grande majorité des scientifiques oeuvrant au sein de l’IPCC à Genève ont déclaré que c’était le CO2 d’origine « anthropique » (et lui seul !) qui perturbait le climat et que nous allions tous « griller comme des toasts » à brève échéance comme le déclarait Madame Christine Lagarde il y a quelques années, la nouvelle obsession est donc la transition énergétique devant aboutir au mieux à une réduction effective des émissions de carbone et au pire à une « neutralité carbone ». La signification de cette dernière notion m’échappe mais je dois probablement vieillir au point de ne plus être capable de comprendre ce que cela signifie dans la réalité des faits. Bref, j’ai tout de même compris que cette transition énergétique doit comporter trois volets. Le premier est une meilleure isolation des logements et des bâtiments de bureaux, publics et administratifs dans les pays connaissant des hivers frais ou franchement froids et des étés parfois torrides, comme le prévoit le réchauffement du climat. Dans les pays de la zone intertropicale de telles mesures d’isolation permettraient de réduire la consommation d’électricité alimentant les conditionneurs d’air. Jusque là tout peut être géré mais le second volet pose déjà plusieurs problèmes. Il s’agit pour réduire les émissions de carbone de procéder à un changement total des systèmes de propulsion des véhicules automobiles pour passer massivement de la consommation de combustibles fossiles à l’électricité ou l’hydrogène. Comme je n’ai pas la prétention de couvrir tous les pays du monde je me limiterai dans mon analyse à la France, pays dont la production et consommation d’énergie primaire sont bien identifiées. Enfin le dernier volet qui relève toujours de la fiction est le stockage de l’électricité hors hydroélectricité par pompage que je n’aborderai pas dans ce billet malgré le fait qu’il est lié aux deux premiers volets.

Les faits en 2017. L’énergie primaire consommée en France se répartit ainsi : 40 % de nucléaire, 29 % de pétrole, 15 % de gaz naturel, 4 % de charbon et 11 % d’énergies renouvelables comprenant en majeure partie les barrages hydroélectriques. Le secteur des transports consomme 33 % des énergies primaires, le secteur tertiaire-résidentiel 44 % et l’industrie 21 %. L’objectif de « décarbonation » qui ne sera jamais que partiel de la consommation d’énergies primaires concerne donc le secteur des transports car il peut être appréhendé assez directement. En France toujours, le transport ferroviaire électrifié incluant également les tramways et les métropolitains consomme 3 % de toute la production d’électricité. Le calcul est donc limpide : pour « électrifier » l’ensemble des transports consommateurs de pétrole et émetteurs de CO2 il faudrait construire 65 réacteurs nucléaires type Fessenheim ou 36 EPRs type Flamanville car il est impossible d’envisager de paralyser tout un pays s’il n’y a pas de vent pendant trois jours consécutifs. Il s’agit donc un projet monstrueusement coûteux, de l’ordre de 400 milliards d’euros sans oublier de surcroit les millions de bornes de rechargement dispersées dans les villes où les espaces de stationnement sont perpétuellement encombrés par des voitures qui ne sont utilisées que quelques heures par semaine.

Mais il y a pire. Le parc automobile français comprend 39 millions de véhicules, toutes catégories confondues, d’âge moyen 10 ans (source CCFA). Donc la moitié de ce parc est « vieux » et constitue un ensemble de candidats à une électrification. Le problème pour atteindre ce but partiel est l’approvisionnement en métaux et graphite hors acier et aluminium. Un véhicule classique de puissance moyenne utilise environ 20 kg de cuivre et un peu moins de dix kg de manganèse incorporé dans les alliages. Un véhicule électrique également de puissance moyenne nécessite outre l’acier et l’aluminium plus de 50 kg de cuivre, 20 kg de manganèse, 10 kg de lithium, 40 kg de nickel, 15 kg de cobalt, 70 kg de graphite et quelques centaines de grammes de terres rares (Source IEA, Agence Internationale de l’Energie). Encore une fois le calcul est simple : pour remplacer la moitié du parc automobile français traditionnel en véhicules électriques et en supposant que la France fabriquerait sur le territoire national ces véhicules, y compris les batteries (c’est un doux rêve) il faudrait qu’elle importe 200000 tonnes de lithium et 300000 tonnes de cobalt. Même si ce programme d’ « électrification » s’effectuait sur 10 ans cela représenterait chaque année 20 % de la production mondiale de cobalt (année 2018) et pour le lithium le quart de la production mondiale annuelle qui est de 80000 tonnes (années 2020). Or la France n’est pas toute seule dans le monde et de plus il n’y a aucun gisement de lithium ou de cobalt sur son territoire.

La solution ultime si chère aux écologistes et dont les médias font la promotion jusqu’à la nausée est donc la pile à hydrogène. Or selon un rapport récent de l’IEA la source la moins coûteuse de production d’hydrogène est le charbon à 2 dollars le kg suivi par le gaz naturel à 3 dollars et enfin les éoliennes à 7,5 dollars le kg. Si on considère la Toyota Mirai, un plein d’hydrogène (actuellement détaxé en France) revenant à 50 euros permet de parcourir 500 km. Il y a un petit détail : ce véhicule qui ne produit que de l’eau comme gaz d’échappement coûte 68000 euros. On est encore très loin de la démocratisation des voitures à piles à hydrogène. L’autre grand espoir des écologistes devenus allergiques au CO2 est de pouvoir stocker la production d’électricité provenant des éoliennes ou des panneaux solaires. Cet espoir se heurte au même problème que celui rencontré avec les voitures électriques : une demande délirante en cobalt et en lithium. Je pose ici une question à mes lecteurs : pourquoi ne pas revenir à la bonne vieille batterie d’accumulateurs au plomb peu coûteuse, dont on maîtrise le recyclage lorsque celles-ci arrivent en fin de vie et moyennant une installation également peu onéreuse il serait possible de récupérer l’hydrogène que produisent ces batteries lors des cycles de charge et de décharge …

Pour conclure ces remarques l’approche des écologistes pour « verdir » l’énergie est condamnée à un échec d’autant plus cuisant que ce sont les contribuables qui paieront et seront jetés dans la misère en raison de l’effondrement de l’économie qu’entrainera cette transition énergétique. Sources partielles : IEA et Statista. Toutes les données figurant dans ce billet son disponibles sur le web.

La Suisse toujours à la pointe du stockage de l’électricité

En Suisse il y a des montagnes, des lacs, des barrages d’altitude et cette particularité topologique est exploitée pour stocker de l’électricité. L’eau déposée sous forme de neige ou de pluie dans ces montagnes constitue une réserve d’énergie solaire puisque cette eau s’est évaporée de l’océan grace à la chaleur du Soleil. Le stockage de l’énergie est le point central de la problématique mise en place par de nombreux pays en ce qui concerne les énergies dites renouvelables et la seule technologie rentable est le pompage-turbinage de l’eau. Si on parle de rentabilité une usine de ce type perd 20 % de l’énergie électrique afférente pour le pompage de l’eau puis le turbinage. Tout dépend donc du prix d’achat et du prix de renvente de cette énergie. Enfin, il faut tenir compte du coût de l’installation proprement dite qui dans un relief montagneux peut prendre des proportions pharaoniques.

C’est le cas de l’usine de Nant de Drance en Suisse, près de la frontière française. Les Suisses sont des experts en matière de percement de tunnels et ils ont osé construire cette centrale électrique en plein coeur de la montagne pour améliorer les équipements de pompage-turbinage existants qui constituent une source appréciable de revenus pour le pays. Avec la proximité de l’Allemagne qui s’est lancée dans une course folle aux énergies renouvelables l’opportunité était trop belle pour ne pas être saisie : un franc est un franc … surtout en Suisse. Inutile de décrire l’ensemble de l’installation en voie d’achèvement qui sera équipée dans une salle souterraine grande comme deux terrains de football et haute de 52 mètres de 6 pompes-turbines de type Francis d’une puissance de 150 MW chacune.

Le seuil de rentabilité de cette installation avait été estimé à 2,5 milliards de kWh soit une production d’électricité au prix spot élevé de 2500 heures par an. L’estimation actuelle tourne autour de 750 heures par an en raison des projections récentes de Swissgrid, société qui gère le réseau de la Confédération. Si ce projet était décidé aujourd’hui il serait tout simplement abandonné. Mais on peut toujours espérer que d’une manière ou d’une autre il deviendra rentable car c’est le seul système de stockage d’électricité rationnel pour lisser la production d’énergie par les installations dites renouvelables, que ce soient les moulins à vent ou les panneaux solaires. L’avenir le dira …

Sources et illustrations : http://www.nant-de-drance.ch/projet/comment-ca-marche/#c25 et https://www.letemps.ch/suisse/nant-drance-risque-dun-gouffre-financier?utm_source=Newsletters&utm_campaign=2d8b77a267-newsletter_briefing&utm_medium=email&utm_term=0_56c41a402e-2d8b77a267-109436145

Eolien et solaire : une supercherie (coûteuse) !

J’ai lu aujourd’hui une dépêche d’agence relatant la prouesse énergétique de l’île de Pellworm perdue dans la mer du Nord à une heure de bateau du continent, en l’occurrence de l’Allemagne. L’île est 100 % verte y compris l’herbe, c’est-à-dire selon les souhaits du parti vert allemand une réussite qui doit être citée en exemple. Il y a huit moulins à vent en mer pour ne pas défigurer le paysage verdoyant et idyllique de ce bout de terre herbu et les toits de toutes les maisons sont équipés de panneaux solaires. Comme la législation allemande le stipule les producteurs d’électricité verte revendent leur production à EON Hanse et tout le monde est content parce que ce business est tout à fait profitable. Quand il n’y a pas de vent ni de soleil, ça arrive, un méthaniseur (maïs et défécations des animaux d’élevage) permet de faire tourner une petite turbine. L’électricité est stockée dans deux piles géantes de la taille d’un conteneur. Bref, tout va bien dans le meilleur des monde possibles dont on puisse rêver (et dont rêvent les écolos), sauf que le journaliste (dépêche AFP du 9 septembre 2013 à 09h54) a tout simplement omis d’inclure dans son reportage le coût global de toute l’installation, les coûts de maintenance et le temps d’amortissement espéré. Il s’agit donc d’un non-reportage, en d’autres termes de désinformation. Sachant que tous les 5 ans il faudra changer les batteries d’accumulateurs, aucune précision sur leur nature, qui ne supportent dans le meilleur des cas que quelques milliers de cycles de charge-décharge. Pour bien remettre les choses à leur place, il est intéressant de se pencher sur la disponibilité de l’énergie verte. Une illustration valant de longs discours, j’ai trouvé celle-ci dans un article paru dans Energy and Environmental Science le 14 août dernier qui analyse les coûts du stockage des énergies alternatives, solaire et éolien, selon les types de batteries. Il apparaît qu’il est plus rentable de mettre les éoliennes en torche ou tout simplement de les déconnecter durant les heures creuses de consommation que de stocker l’énergie à l’aide de batteries car la durée de vie de ces dernières s’en trouverait affectée avec des conséquences économiques désastreuses. Désastreuses aussi sur le plan de ce que l’on appelle l’empreinte carbone, car toute chose a une empreinte carbone, il faut bien en être profondément persuadé au risque de ne pas être politiquement correct, et les batteries ainsi que les panneaux solaires ont une « signature carbone » plutôt défavorable s’ils ne sont pas utilisés dans les conditions optimales. Quand on examine cette figure tirée de l’article que j’ai mentionné plus haut, on se rend compte immédiatement que l’énergie éolienne fournit de l’électricité de manière hautement erratique (en bleu sur cette figure, moyenne sur un mois en trait bleu épais) et si on tient compte du fait qu’il faut à cette situation déjà peu fiable tenir compte de toutes les périodes où les éoliennes sont déconnectées du réseau pour ne pas déstabiliser ce dernier, c’est « du vent ». Pour le solaire (en jaune, moyenne sur un mois en noir)) pas de doute, la nuit oblige une forme ou une autre de stockage, or économiquement, seul le pompage de l’eau dans des retenues d’altitude peut être considéré, encore faut-il que le relief s’y prête. En rouge (moyenne trait rouge épais) dans cette figure est représentée la fourniture d’énergie électrique conventionnelle. Il ne faut pas se méprendre sur l’échelle qui représente une normalisation des diverses sources d’énergie électrique. L’éolien et le solaire, dans cette figure, représentent à eux deux moins de 6 % de l’énergie totale. On remarque donc que quels que soient les efforts du genre « smart grid » ou gestion optimisée du réseau électrique, il faudrait par exemple alerter les possesseurs de voitures électriques de vite les brancher parce qu’il y a du vent, une telle situation relève d’un doux rêve. Enfin, comble d’ironie, l’heure de pointe du matin ne peut pas, même en partie, être compensée par l’énergie éolienne, c’est bien connu, il y a souvent peu de vent le matin entre 6 heures et 12 heures. Ces coûteuses énergies alternatives ne sont qu’une supercherie idéologique !

Sources : AFP et pubs.rsc.org